機械學院試題二-完整答案

機械學院試題二一、填空（每空1分，共15分）1、可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力；從設計角度，可靠性分為基本可靠性和任務可靠性。P272、研究產(chǎn)品失效的兩種常用方法故障模式、后果與嚴重度分析（FMECA）、故障樹分析（FTA）。P2303、FMEA（即失效模式與后果分析）的特點是一種自下而上（由元件到系統(tǒng)）的失效因果關(guān)系的分析程序，是一種定性分析手段。P2374、壽命試驗的截尾方式分為定時截尾、定數(shù)截尾兩種。P4825、可靠性設計中的兩個假設是:零部件的應力參數(shù),強度參數(shù)都不是常量,而是遵循某一分布規(guī)律的隨機變量.P393+P395平均壽命MTTF與可靠度的關(guān)系是，若故障率為常數(shù)，則MTTF。P46當試驗樣品數(shù)→∞時，衡量可靠性的三個指標、、之間的關(guān)系。P38二、判斷（每個1分，共15分）1、故障率是衡量可靠性的一個重要指標，故障率曲線是表示故障率與時間關(guān)系函數(shù)的圖形，典型故障率曲線稱之為浴盆曲線,曲線的形狀呈兩頭高,中間低,具有明顯的階段性,可劃分為三個階段可靠性研究的重點，在于延長耗損失效期的長度。（錯）【P42：在于延長正常工作期的長度】某系統(tǒng)由三個電容器并聯(lián)而成，假定選定失效模式是電容短路，則系統(tǒng)的可靠性邏輯圖是串聯(lián)的。（對）【P75】r/n系統(tǒng)中的MTBFS比并聯(lián)系統(tǒng)少，比串聯(lián)系統(tǒng)大。（對）【P92】FEMA只能進行定性分析，F(xiàn)TA只能進行定量分析。（錯）【P295：PTA既能定性也能定量分析】在嚴重度矩陣的分布圖中離原點愈近，則愈嚴重，而愈迫切要采取補救措施。（錯）【P267：離原點越遠，越嚴重】使用故障樹是為了對被研究復雜系統(tǒng)產(chǎn)生的故障進行定量分析，因此當?shù)资录Ц怕什蝗珪r，則故障樹法失效。（）【P295：不會失效，參看PPT】在各個底事件發(fā)生概率比較小，其差別相對不大的條件下，高階最小割集中出現(xiàn)的底事件與低階最小割集中的底事件重要。（錯）【P301：階數(shù)越小的最小割集越重要】在故障樹分析中，我們通常采用下行法求割集；其中與門只增加割集的個數(shù)，不增加割集的階數(shù)；而或門只增加割集的階數(shù)，不改變割集的個數(shù)。（錯）【P299：與門或門正好說反了，與門只增加割集階數(shù)，或門只增加割集的個數(shù)】在邏輯電路設計時，應盡可能用高可靠及集成度高的電路，而不用分立元件或小規(guī)模集成電路，因為這樣可以減少器件的數(shù)目。（對）【P354】機械結(jié)構(gòu)的可靠性設計選擇的安全系數(shù)決定于理想的合成失效應力QUOTE和失效強度QUOTE，與其離散程度QUOTE和QUOTE無關(guān)。（錯）【P399：與離散程度和失效強度有關(guān)】對產(chǎn)品應用抽樣方法檢驗時，母體的合格率達標，子樣的合格率就必定達標。（錯）【猜的】篩選是可靠性試驗的一種，它可以剔除早期失效產(chǎn)品，能夠提高每一個產(chǎn)品的固有可靠性。（錯）【P458：不能提高每一個產(chǎn)品的固有可靠性。（但可以提高一批產(chǎn)品的使用的可靠性）】篩選的目的是消除產(chǎn)品參數(shù)漂移，老煉的目的是提出早期產(chǎn)品。（錯）【P470：篩選與老煉說反了，篩選的目的是剔除早期產(chǎn)品，老練的目的是消除產(chǎn)品參數(shù)漂移】單元產(chǎn)品可靠性評估方法中點估計的特點是復雜、精度高。（錯）【P552：點估計簡單、精度低，區(qū)間估計復雜、精度高】當樣品的子樣大小不變時，若要提高置信度，則需要減小置信區(qū)間寬度。（錯）【猜的】三、選擇（每個2分，共30分）1、衡量產(chǎn)品可靠性的指標很多，各指標之間有著密切聯(lián)系，其中最主要指標不包括（D）A故障密度函數(shù)f(t)B故障率λ(t)C可靠度R(t)D平均壽命下列系統(tǒng)可靠性模型中，屬于非工作儲備模型的是（D）A.串聯(lián)模型B.并聯(lián)模型C.r/n模型D.旁聯(lián)模型3、下列不屬于可靠性預計方法的是（B）A.應力分析法B.AGREE法C.上下限法D.相似產(chǎn)品法4.以下關(guān)于FMEA（失效模式與后果分析）的說法哪一個不正確（C）A、FMEA是一種單因素分析法。B、FMEA簡單易行、便于掌握和推廣。C、FMEA是一種定量分析的手段，它使用樹形圖來進行分析。D、FMEA主要應用于設計的每一個階段，另外也可用于預防維修和工藝監(jiān)督檢查等方面。電子元器件失效可分為三個時期，其中失效率很低而且變化穩(wěn)定的失效期為：（B）A早期失效期B偶然失效期C損耗失效期D穩(wěn)定失效期6.下列四項中哪個不屬于電路邊緣性能設計的內(nèi)容：（C）元器件誤差統(tǒng)計分析B.最壞情況設計C.容差設計D.電路性能漂移分析7.下列哪一項不是實現(xiàn)可靠性增長的基本要素（D）A．通過分析和實驗發(fā)現(xiàn)故障源B．發(fā)現(xiàn)問題的反饋C．根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，采取有效的改正措施D.對產(chǎn)品逐個排查8.有一力矩M作用在臂長為L的桿上，其參數(shù)為：則在桿件一端與M平衡的作用力P的標準差QUOTE大小為（？）A.1414B.707C.7070D.14140壽命試驗的用途有哪些？（D）A.可靠性測定B.可靠性驗證C．可靠性鑒定D．可靠性分配10.請問以下圖例描述的是哪種壽命試驗（B）A步進應力加速壽命試驗B恒定應力加速壽命試驗C序進應力加速壽命試驗11.從某批繼電器中隨機抽取100件，進行啟閉實驗，其中有4件是失效的，試估計這批繼電器的可靠度的點估計值是多少？（A）A.0.96B.0.986C.0.984D.0.04計算方法簡單準確，是工程中最常用的方法，但不能進行單元無失敗情況的系統(tǒng)的可靠性評估。（A）MMLB.SRC.CMSRD.FTA13.FTA是一種系統(tǒng)化的演繹方法，它以系統(tǒng)_________作為分析的目標。（A）頂事件B、底事件C、中間事件D、未探明事件14.由4個單元組成的串聯(lián)系統(tǒng)，其試驗數(shù)據(jù)（ni，xi）分別為（30，30），（50，49），（45，45），（60，59），試驗數(shù)據(jù)壓縮后系統(tǒng)可由以下哪2個單元組成：（A）A.（30.6，30），（60，59）B.（30.6，30），（50，49）C.（50，49），（60，59）D.（30，30），（45，45）15.已知某系統(tǒng)故障的故障樹如下圖所示，以下各項不是最小割集的是（D）AB.B,CC.D,ED.F,G四、簡答（5分）問題：一個系統(tǒng)，由四個元件串聯(lián)而成,若要求系統(tǒng)可靠度，則取每個元件的可靠度，是否合理？請闡明理由。答：不合理，從理論上講，平均分配個單元而可靠度完全正確，但實際中由于各單元的可靠程度、工藝成熟程度、重要性都不一樣，因而實際分配的可靠度也不一樣，所以，不能平均分配。五、計算（第一題5分，第二題5分，第三題15分，第四題5分，第五題5分）1、一元件壽命服從指數(shù)分布，其平均壽命為1000小時，要求：求故障率λ;2）求可靠度R(100)。（指數(shù)分布）解：，，指數(shù)分布均值，，2、已知某系統(tǒng)有三個單元組成（見下圖），各單元的可靠度分別為：QUOTE=0.96，QUOTE=0.92，QUOTE=0.99，要求系統(tǒng)可靠度=0.9，請給各部件分配可靠度。系統(tǒng)可靠性邏輯框圖解：QUOTE=QUOTE=0.96×0.92×0.99=0.87。由于QUOTE故需要重新分配。（2）求QUOTEQUOTE=1-QUOTE=1-0.87=0.13QUOTE=1-QUOTE=1-0.9=0.1QUOTE=1-QUOTE=1-0.96=0.04QUOTE=1-QUOTE=1-0.92=0.08QUOTE=1-QUOTE=1-0.99=0.01QUOTE=QUOTE=0.04×QUOTE=0.03QUOTE=QUOTE=0.08×QUOTE=0.06QUOTE=QUOTE=0.01×QUOTE=0.008所以，QUOTE=QUOTE=0.97QUOTE=QUOTE=0.94QUOTE=QUOTE=0.992檢驗：QUOTE=QUOTE=0.97×0.94×0.998=0.91因此分配合格。3.某一系統(tǒng)由部件A和部件B串聯(lián)組成，其可靠性框圖如下圖所示，各單元的失效概率為：QUOTE。系統(tǒng)的可靠性框圖要求：（1）請畫出系統(tǒng)失效的故障樹；（2）計算系統(tǒng)失效概率；（3）計算單元1的結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度及關(guān)鍵重要度。解：（1）系統(tǒng)失效的故障樹（2）系統(tǒng)失效概率最小割集為：（1,3）、（2,3）、（4,5）(3)單元1的概率重要度及關(guān)鍵重要度根據(jù)單元概率重要度公式QUOTE得：根據(jù)單元關(guān)鍵重要度公式QUOTE得：4.有3個1KΩ電阻，其極限偏差分別是±1%，±2%，±3%，將他們串聯(lián)起來，見下圖，其性能參數(shù)服從正態(tài)分布。問總電阻公差是多少？以百分比表示。解：由于各電阻性能均符合正態(tài)分布，故其標準差與其離散范圍的關(guān)系如下圖因此各電阻的標準偏差分別為：因為串聯(lián)電路，故總電阻Rs有